03第十三章 第三讲 原子结构和原子核.ppt

第十三章第三讲原子结构和原子核 高考成功方案第1步 高考成功方案第2步 高考成功方案第3步 每课一得 每课一测 1 原子核由质子和中子组成 2 具有相同的质子数 不同的中子数的原子互称为同位素 同位素具有相同的化学性质 1 原子核 例一 某元素的原子核可表述为 请确定该元素 O 氧 X表示元素符号 A表示核质量数 质子数与中子数之和 Z表示核电荷数 质子数 练习1 确定下面各个原子核所属元素 并明确其间的关系 1 2 H 氢 氢的同位素氕 氘 氚 碳的同位素碳12 碳60 足球烯 C 碳 高速电子流 高速氦核流 2 放射性及三种射线的比较 2 天然放射现象 放射性元素自发地发出射线的现象 1 放射性 物质发射射线的性质 光子流 高频电磁波 2 衰变 衰变的比较 3 原子核的衰变 1 衰变 原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化 可分为 衰变 衰变 并伴随着 射线放出 3 辐射 辐射是伴随着 衰变和 衰变同时发生的 其实质是放射性原子核在发生 衰变或 衰变时 产生的某些新核由于所处的能级过高 在向低能级跃迁的过程中放出 射线 1 自然界中原子序数大于或等于83的所有元素 都能自发地放出射线 原子序数小于83的元素 有的也能放出射线 名师点睛 2 同一个原子核不可能同时既发生 衰变 又发生 衰变 但在衰变过程中可先后发生 衰变和 衰变 回扣三原子核5 由原子核的衰变规律可 A 放射性元素一次衰变可同时产生 射线和 射线B 放射性元素发生 衰变时 新核的化学性质不变C 放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D 放射性元素发生正电子衰变时 新核质量数不变 核电荷数增加1 解析 一次衰变不可能同时产生 射线和 射线 只可能同时产生 射线和 射线或 射线和 射线 原子核发生衰变后 新核的核电荷数发生了变化 故新核 新的物质 的化学性质理应发生改变 发生正电子衰变时 新核质量数不变 核电荷数减少1 C 例2 2011 海南高考 2011年3月11日 日本发生九级大地震 造成福岛核电站严重的核泄漏事故 在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素 它们经过一系列衰变产生对人体有危害的辐射 在下列四个式子中 有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程 它们分别是 和 填入正确选项前的字母 131I和137Cs原子核中的中子数分别是 和 思路点拨 根据 衰变 衰变的实质判断衰变方程的正误 从质量数守恒 核电荷数守恒得到I和Cs的核电荷数 然后再根据质量数 中子数 质子数的关系得到I和Cs的中子数 解析 衰变的种类有 衰变和 衰变两类 衰变中放出的粒子是氦核或电子而不会是质子或中子 故A D错误 或从质量数守恒可知X1 X4的质量数分别是138 132 故他们不会是131I和137Cs的衰变 由质量数守恒和电荷数守恒可知X2 X3分别是I Cs 而中子数等于质量数与核电荷数的差值 故他们的中子数分别为78 82 B C 78 82 电荷数守恒 确定衰变次数的方法 设放射性元素X经过n次 衰变和m次 衰变后 变成稳定的新元素Y 则表示该核反应的方程为 Z z 2n m A A 4n 质量数守恒 确定衰变次数 因为 衰变对质量数无影响 先由质量数的改变确定 衰变的次数 然后再根据衰变规律确定 衰变的次数 BC 冲关必试 4 1 关于放射性元素的半衰期 下列说法正确的有 A 是原子核质量减少一半所需的时间B 是原子核有半数发生衰变所需的时间C 把放射性元素放在密封的容器中 可以减慢放射性元素的半衰期D 可以用来测定地质年代 生物年代等 影响因素 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的 跟原子所处的物理状态 如温度 压强 或化学状态 如单质 化合物 无关 BD 11460 1 核子 原子核由质子和中子组成 质子和中子统称为核子 3 核能 2 核力 特点 含义 原子核里的核子间存在互相作用的核力 核力把核子紧紧地束缚在核内 形成稳定的原子核 每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用 核力是强相互作用的一种表现 核力是短程力 作用范围在1 5 10 15m之内 4 获得核能的途径 重核裂变 定义 质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程 特点 a 裂变过程中能够放出巨大的能量 b 裂变的同时能够放出2 3 或更多 个中子 c 裂变的产物不是唯一的 对于铀核裂变有二分裂 三分裂和四分裂形式 但三分裂和四分裂概率比较小 典型的分裂方程 解析 由核反应中质量数守恒 电荷数守恒可知A对 B错 C中反应是衰变 D中反应是裂变 C D均错 A 原子核分解成核子时要吸收一定的能量 相应的质量增加 m 吸收的能量为 E mc2 名师点睛 质量数与质量是两个不同的概念 核反应中质量数 电荷数守恒 但反应中依然有质量亏损 因此 计算核能时 不可用质量数代替质量进行计算 根据 E m 931 5MeV计算 因1原子质量单位 u 相当于931 5MeV的能量 所以计算时 m的单位是 u E的单位是 MeV 5 核能的计算方法 根据核子比结合能来计算核能 原子核的结合能 核子比结合能 核子数 方程的含义 物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系 物体的能量增大 质量也增大 物体的能量减少 质量也减少 1 质量亏损 组成原子核的核子质量与原子核的质量之差 2 质能方程 一定的能量和一定的质量相联系 物体的总能量和它的质量成正比 即E mc2 核子在结合成原子核时出现质量亏损 m 其能量也要相应减少 即 E mc2 例3 两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子 已知氘核的质量是2